LOGISTICA TERRITORIALE. DOCENTE prof. ing. Agostino Nuzzolo

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1 Corso di LOGISTICA TERRITORIALE DOCENTE prof. ing. Agostino Nuzzolo Infrastrutture tt per il trasporto t intermodale

2 Il terminal intermodale strada-rotaiarotaia Il terminal è composto da un sub-sistema sistema ferroviario (fasci di binari, materiale rotabile, modalità di esercizio) un sub-sistema stradale (strada di accesso e di scorrimento veicoli, parcheggi) un sub-sistema di movimentazione delle unità di carico (attrezzature per carico orizzontale e/o verticale, area di deposito, modalità ed attrezzature di movimentazione) 50 m 400 m Area ferro Area stoccaggio Area strada 2

3 Il terminal intermodale strada-rotaiarotaia 50 m 400 m Area ferro Area stoccaggio Area strada 3

4 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Gestione dell area di stoccaggio La gestione dell area di stoccaggio è funzione di: tipo di carico (omogeneo od eterogeneo rispetto all inoltro); tipo di mezzi di movimentazione utilizzati. La tipologia del traffico (omogeneo od eterogeneo) influenza le scelte riguardanti il layout di stoccaggio, in termini di: disposizione fisica delle unità di carico con impatto; prestazioni (velocità e densità di stoccaggio dei contenitori). 4

5 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Introduzione (1/2) Queste scelte sono influenzate, anche, dal tipo di mezzi di movimentazione utilizzati. Ogni mezzo di movimentazione, infatti, a causa delle proprie caratteristiche tecniche, può eseguire solo alcuni tipi di stoccaggio, ad ognuno dei quali corrisponde una certa resa dell area, espressa in termini di numero e di velocità di immagazzinamento dei container per unità di superficie. 5

6 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Introduzione (2/2) A seconda di ciò che si sceglie di privilegiare tra: velocità di stoccaggio; densità di stoccaggio è importante stabilire una priorità, per cui i mezzi di movimentazione varieranno e di conseguenza si modificherà la struttura dell area di stoccaggio. 6

7 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione A titolo esemplificativo si analizzano le principali differenze che si hanno nello stoccaggio di container utilizzando diverse tipologie i di mezzi di movimentazione: Carrello cavaliere Carrello laterale Impilatore Carrello frontale Gru a portale 7

8 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Carrello cavaliere (1/3) Lo stoccaggio con carrello cavaliere (o straddle carrier), a sollevamento e traslazione tra le quattro gambe del mezzo, è caratterizzato da: container stoccati a due altezze su file singole intervallate in modo da permettere il passaggio delle ruote del mezzo; il conducente ha una ottima visibilità dei blocchi d angolo il che permette un rapido aggancio del container. 8

9 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione y Carrello cavaliere (2/3) perp contro uno dei montanti rimane fuori vista del conducente; questo si traduce in difficoltà di manovra, riduzione delle velocità di traslazione nelle aree di stoccaggio e affaticamento del conducente. Nella figura seguente è mostrato un esempio di layout con carrello cavaliere. 9

10 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Carrello cavaliere (3/3) Nella figura seguente è mostrato un esempio di layout con carrello cavaliere a caricamento laterale. 10

11 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Carrello laterale (1/4) Lo stoccaggio può essere effettuato anche con un carrello a caricamento laterale (side loader). In questo caso viene privilegiata la movimentazione a scapito della densità di stoccaggio. Il vettore stradale, infatti può giungere sotto all unità di movimentazione che facilmente lo caricherà/scaricherà in tempi ridotti. Questo però prevede l esistenza di un corridoio, che deve essere mantenuto libero per l accesso dei vettori stradali. 11

12 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione y Carrello laterale (2/4) Lo stoccaggio con il carrello laterale è caratterizzato da: container stoccati su file affiancate; il mezzo si potrà spostare lungo una dll delle finale abbinate; lo spazio fra queste dovrà essere opportunamente dimensionato; il conducente non ha una piena visibilità dei blocchi d angolo dei containers e quindi idiha una velocità di aggancio nettamente inferiore a quella realizzabile con un carrello cavaliere; 12

13 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Carrello laterale (3/4) l ottima visibilità dell ambiente circostante permette elevate velocità di traslazione, minore affaticamento dell operatore operatore. Nella figura seguente è rappresentato un esempio di layout con carrello laterale. 13

14 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione y Carrello laterale (4/4) Da questa analisi si evidenzia come l utilizzo del carrello laterale è consigliato in aree di stoccaggio con brevi giacenze ed ampi spazi disponibili, dove deve essere premiata la velocità di traslazione e quindi la possibilità di effettuare cicli di carico/scarico i in tempibrevi. 14

15 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione y Impilatore (1/3) Infine, la figura seguente mostra lo schema esemplificativo dell area di stoccaggio di un terminal tipo di piccole dimensioni servito da impilatore. 15

16 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Impilatore (2/3) Anche in questi casi vengono perseguite due diverse filosofie per l ottenimento della più alta resa in container per unità di superficie e per una maggiore velocità di movimentazione. I corridoi di transito dei mezzi, in questi casi, derivano dagli ingombri geometrici compatibili col posizionamento semifrontale della macchina. 16

17 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione y Impilatore (3/3) 17

18 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Carrello frontale La disposizione seguente rappresenta uno schema di stoccaggio realizzabile con un carrello frontale. 18

19 GESTIONE DELL AREA DI STOCCAGGIO Layout ed unità di movimentazione Confronto La movimentazione con carrello cavaliere a caricamento frontale e laterale, e con impilatore è la più indicata per un veloce prelievo dell unità di carico, in quanto l accatastamento risulta facilmente accessibile in tutte le sue file alla macchina operatrice. Tra questi metodi poi, si distingue certamente quello che utilizza il carrello laterale in quanto eseguibile con apparecchiatura di basso costo, di buona efficienza e di considerevole manovrabilità. 19

20 Il layout interno è strettamente connesso con il sistema operativo progettato. Infatti qualsiasi tipo di attrezzatura di carico e scarico permette una grande varietà di possibili configurazioni di binari di carico, corsie di transito e di magazzinaggio. Gli elementi determinanti per l'efficienza e l economicità del terminal sono essenzialmente: il il modulo di trasbordo il metodo di controllo dei flussi di UTI (arrivo, transito, partenza) con il relativo sistema informativo 20

21 La capacità del terminal e le modalità di esercizio (schema operativo) devono essere determinate in funzione delle caratteristiche medie e di punta del flusso, sia dei veicoli stradali e ferroviari, che delle unità di carico. Tale flusso oltre ad essere variabile nella quantità è diverso tra veicoli ferroviari e veicoli stradali. 21

22 In genere molti veicoli stradali attendono l arrivo del treno per poter ricevere direttamente le unità di carico (trasbordo diretto), altri invece arrivano quando possono e ricevono il carico dalle aree di sosta e di stoccaggio (trasbordo indiretto). Il fenomeno si inverte per la partenza: alcuni veicoli sono pronti per il trasbordo diretto su ferrovia, altri hanno depositato il loro carico nelle corsie di sosta e di stoccaggio. 22

23 È ovvio che se il treno può restare in sosta nel terminale per molte ore la possibilità di carico e scarico diretto è molto più elevata ma al contempo la capacità del terminal è ridotta per l'occupazione del binario. Il problema dello scambio di informazioni tempestive tra gli operatori del terminal e gli utenti stradali è fondamentale proprio per ridurre tempi di attesa ed al tempo stesso per evitare fenomeni di congestione in punta. 23

24 La condizione ottimale per l esercizio ferroviario è ovviamente quella che porta ad operare senza scomposizione ii di dei treni equindi idi senza problemi di smistamento. Ciò è peraltro molto difficile sia per insufficiente lunghezza dei binari sia per il limitato numero di attrezzature. Il tempo di sosta dei treni sui binari di trasbordo rappresenta un parametro rilevante nell esercizio i del terminal. 24

25 Priorità ai veicoli stradali (1/2) Se un treno arriva nelle prime ore del mattino e rimane tutto il giorno sul binario di carico e scarico fino alla sua partenza in serata i veicoli stradali in arrivo determinano la sequenza delle operazioni i di carico e scarico diretto: si può dire che in questo caso è privilegiato il veicolo su strada perchè ha un turn-round molto rapido. 25

26 Priorità ai veicoli stradali (2/2) Lo scarico indiretto avviene quando il camion arriva carico e il corrispondente carro in partenza non è ancora disponibile o viceversa: come risultato uno spazio intermedio di stoccaggio vicino ai binari di carico e alle corsie stradali è necessario, per maggior sicurezza. 26

27 Priorità al treno (1/3) Nl Nel caso invece in cui il treno richieda ihid un tempo ridotto nel terminal in modo da ottenere una migliore rotazione dei carri, il privilegio si inverte ed il maggior turn-round è attribuito al treno. Ciò è anche necessario se la capacità dei binari di carico è minore del numero di carri in arrivo. In questi casi i treni devono essere scaricati idi indipendentemented t dall'arrivo dei camion con uno schema operativo che dia la priorità al treno per una razionale utilizzazione dei binari. 27

28 Priorità al treno (2/3) In questi casi i treni devono essere scaricati i idi indipendentemented dall arrivo dei camion con uno schema operativo che dia la priorità al treno per una razionale utilizzazione dei binari. 28

29 Priorità al treno (3/3) DUE attrezzature UNA attrezzatura 29

30 Se invece lo sviluppo delle operazioni ferroviarie avviene anche durante la notte possono essere necessari dei binari di accumulo per i carri scarichi: ciò ovviamente rappresenta un elemento di estrema importanza per l efficienza del terminal e deve essere dfiit definito all atto dl del progetto almeno sotto forma di riserva dll dello spazio necessario. 30

31 Priorità Miste (1/3) Questo tipo di operazioni può essere efficiente se si può evitare che il camion venga caricato con le attrezzature principali dell impianto, ad esempio carico e scarico dei camion assicurati da attrezzature secondarie su gomma che rappresenta un ragionevole compromesso tra queste due forme operative (schema misto di operazioni). 31

32 Priorità Miste (2/3) I treni in arrivo sono scaricati direttamente sui camion per le prime ore dopo l'arrivo dei treni: poco prima che il treno debba essere spostato dal binario (per lasciare il posto ad un altro treno), si passa allo scarico indiretto. 32

33 Priorità Miste (3/3) I treni in partenza sono caricati direttamente o indirettamente a seconda della disponibilità del treno sul binario. 33

34 Strategie di carico/scarico (1/5) A questo tipo di problemi si aggiunge quello relativo alla sequenza di carico e scarico dei carri lungo il treno, specie se il treno deve essere sezionato: infatti il numero di movimenti longitudinali delle gru o del carrello - e così la produttività della attrezzatura - è influenzata dal tipo di strategia usata per la sequenza di carico, che può essere: sequenziale; primop arrivato primo servito (FIFO); ottimale 34

35 Strategie di carico/scarico (2/5) La strategia sequenziale dà la massima produttività della attrezzatura ma può essere solamente applicata nei casi in cui i camion carichi sono in attesa dell arrivo del treno. 35

36 Strategie di carico/scarico (3/5) Nella strategia del primo arrivato primo servito (FIFO), la sequenza di carico è comandata dt dll dalla sequenza di dei camion in arrivo e dalla distribuzione casuale delle corrispondenti unità sul treno. 36

37 Strategie di carico/scarico (4/5) La strategia ottimale è quella che cerca di minimizzare gli impatti su tutte le componenti 37

38 Strategie di carico/scarico (5/5) 38

39 Criteri di scelta Le possibili combinazioni di schemi operativi si riferiscono a: occupazione dei binari; procedurap di carico; sequenza di carico. 39

40 La scelta di un appropriato schema operativo per il progetto del terminal dipende: dal volume e dalle caratteristiche delle merci dal modulo tipo di trasbordo (verticale, ecc.) dal tipo di sistema informativo sviluppato dalle caratteristiche del flusso giornaliero (risultanti dalla programmazione dei treni e dai modelli di arrivo dei veicoli stradali) 40

41 Moduli tipo per tecniche verticali (1/2) Nel seguito vengono schematizzati una serie di possibili layout di terminal che si basano su questo tipo di trasbordo, che prevede la movimentazione verticale delle unità di carico. I moduli si differenziano in funzione dell uso di differenti unità di movimentazione, quali: Gru a portale su rotaia; Gru a portale su gomma; Carrello laterale; Carrello frontale. 41

42 Moduli tipo per tecniche verticali (2/2) Le caratteristiche principali sono: Larghezza del modulo; Larghezza dell area pavimentata; Larghezza del portale (se esistente). Le possibilità di combinazione tra binari, corsie di carico dei veicoli stradali, vie di corsa dei veicoli stradali e corsie di stoccaggio sono molteplici, e vengono qui di seguito riportate. 42

43 Gru a portale su rotaia (1/3) moduloaunbinario dl i (basso turnover, senza stoccaggio sotto gru) 43

44 Gru a portale su rotaia (2/3) modulo dl a due binarii econ due vie esternesimmetriche i di carico e stoccaggio e di corsa (alto turnover, possibilità di trasbordo diretto) 44

45 Gru a portale su rotaia (3/3) modulo dl a quattro binarii con doppi binarii esterni simmetrici i i con doppie vie di corsa interne (turnover molto alto, possibilità di trasbordo diretto) 45

46 Gru a portale su gomma (1/2) modulo dl aun binarioi concorsia di stoccaggio (basso turnover, possibilità di trasbordo diretto) 46

47 Gru a portale su gomma (2/2) modulo a due binari con corsia di carico diagonale (turnover medio, senza possibilità di trasbordo diretto) 47

48 Carrello frontale modulo a due binari per carrello frontale (medio turnover, senza possibilità di stoccaggio vicino al binario, possibilità di interferenze tra carrello e veicolo stradale) 48

49 Carrello laterale modulo ad un binario per un carrello laterale (turnover molto basso, senza possibilità di stoccaggio vicino al binario) 49

50 Elementi per la progettazione Modelli di simulazione dell esercizio (1/4) Il concetto di moduli funzionali, accoppiato ad un approccio sistematico per l acquisizione dei dati, consente di definire una metodologia per la progettazione funzionale degli elementi di un terminale intermodale, di supporto alla valutazione di progetti (layout) alternativi, all interno di un approccio di tipo what-if basato sull uso di strumenti di microsimulazione. APPROCCIO SIMULATIVO 50

51 Elementi per la progettazione Modelli di simulazione dell esercizio (2/4) Questo approccio fornisce una visione ii chiara della struttura del modello dei differenti problemi del terminal delle attrezzature dei sistemi operativi che possono essere simulati variando gli input in funzione del volume delle merci della struttura e caratteristiche del flusso 51

52 Elementi per la progettazione Modelli di simulazione dell esercizio (3/4) Ogni simulazione può fornire risultati relativi al movimento dei treni nella giornata e nelle varie ore della stessa aii movimenti tidi dei camion e dll dellemerci alla saturazione o meno della capacità delle attrezzature impiegate, ai tempi operativi, di attesa, ecc. 52

53 Elementi per la progettazione Modelli di simulazione dell esercizio (4/4) È possibile quindi valutare e migliorare la capacità e l efficienza i di: Attrezzatura (capacità, impiego, tempi operativi) sistema dei binari (carico, rotazione, movimenti di entrata, uscita e riordino) sistema stradale (capacità, movimento, interferenza) sistema di stoccaggio (capacità, rotazione) veicoli stradali (movimenti, tempi di servizio, tempi di attesa). II modello può anche essere usato per sviluppare e provare nuove concezioni operative. 53

54 Elementi per la progettazione Visione di sistema (1/2) Anche la qualità dei servizi intermodali dal punto di vista dell utente deve essere migliorata tramite migliori comunicazioni tra l operatore del terminal e gli utenti, tra i terminal e le compagnie ferroviarie. La valutazione finale delle differenti soluzioni ialternative, ti al fine di raggiungere quella ottimale, deve essere basata sulla analisi costi-ricavi, analisi che riceve gli input dal modello di simulazione. 54

55 Elementi per la progettazione Visione di sistema (2/2) Il progetto di un terminal intermodale strada/rotaia comprende i tipici problemi di interfaccia tra due sistemi - quello stradale e quello ferroviario - che normalmente si sviluppa con operatori diversii e differentii caratteristiche i di impiantoi e di esercizio. ii Costo, capacità e livello di servizio del trasporto intermodale possono essere migliorati ottimizzando l'intero sistema e non solo i terminal che rappresentano una parte dell'insieme. Quindi il progetto di un terminal non è solo questione di dimensionamentoi fisicoi delle infrastrutture e delle attrezzature, ma riguarda anche la scelta del sistema di gestione più conveniente. 55